Кипение механизм

Механизм передачи тепла и влаги один и тот же. При температурах жидкости ниже точки кипения механизм процесса, согласно кинетической теории [4], следующий. [c.81]

При недогреве больше 16,6° С пара недостаточно для возникновения такой полости из-за быстро протекающей конденсации. Двухфазный пограничный слой на задней половине цилиндра, связанный больше с жидкостью, чем с па ром, непрерывно образуется по периферии цилиндра у точки 180°. Неустойчивое накопление пара в этой области приводит к прекращению пузырькового кипения. Механизм разрушения, вероятно, подобен случаю малых недогревов, [c.189]

Рис. 1.16. Схема механизма кипения в акустическом поле

Из анализа механизма внутреннего пузырчатого кипения ясно, что большее количество тепла переходит от поверхности нагрева сначала к жидкости и только после этого к пузырькам пара. Это обстоятельство в условиях стационарного теплового режима может быть выражено следующим соотношением [c.112]

На основе анализа литературных, собственных экспериментальных данных и результатов промышленных исследований показано, что в ходе каталитического крекинга, наряду с каталитическими процессами, протекающими по карбоний-ионному механизму, и термическими, имеющими радикальный механизм, происходят превращения, обусловленные окнслительно-восстаиовительными реакциями. Протекание окислительных процессов в ходе каталитического крекинга подтверждается наличием фенола (до 800-1200 мг/л в технологическом конденсате), достаточно высокой концентрацией диоксида углерода (СО2) в жирном газе (до 5-7%) и высоким содержанием кислородсодержащих соединений в жидких продуктах, особенно в тяжелом газойле и остатке с температурой начала кипения выше 420"С (0.5-3.0%) [4.1]. [c.101]

Однако в промышленных масштабах наиболее возможно низкотемпературное алкилирование, проводимое в присутствии либо серной, либо фтористоводородной кислот. Продукты реакций с применением любого катализатора далеко не полностью состоят из углеводородов, которые можно было бы предположить при прямом прибавлении олефинов к изопарафинам. Как результат до некоторой степени сложного и до сих пор определенно не установленного механизма реакции получается смесь соединений с широким пределом температур кипения. Правильным подбором условий реакций можно получить продукты, выкипающие главным образом в пределах углеводородов бензинового ряда. Поскольку они состоят из соединений с разветвленными структурами, октановые числа достигают 88—92 и даже выше. [c.127]

В настоящее время не существует общепризнанного механизма теплообмена при кипении капельных жидкостей, и коэффициент теплоотдачи к рассчитывают по эмпирическим формулам — в зависимости от тепловой нагрузки д и рабочего давления р. [c.494]

Во второй и третьей частях, посвященных реакционной способности веществ, главное внимание уделено их химическому сродству. Разумеется, вопросы кинетики не менее (а зачастую даже более) важны, чем вопросы статики процессов. Однако, если принять во внимание специфичность и большое разнообразие скоростных факторов и также огромную сложность учета их влияния на реакционную способность веществ, изменение представлений о механизме протекания процессов по мере углубления знаний и, наконец, то обстоятельство, что большинство подлежащих рассмотрению вопросов связано со статикой различных процессов, то этот выбор вряд ли можно счесть спорным. Действительно, и закон действующих масс, и принцип Ле Шателье, и многие свойства растворов (в их числе растворимость, температуры отвердевания и кипения, давление пара), и процессы в них (диссоциация, нейтрализация, сольватация, комплексообразование, гидролиз и т.д.)—это прежде всего проблемы равновесия. Вместе с тем надо отчетливо показать, что вопросы статики и кинетики это проблемы возможности и действительности и что значение энергетического (термодинамического) и кинетического факторов неодинаково для различных типов процессов для реакций в растворах электролитов (например, при нейтрализации), для высокотемпературных реакций и других быстрых процессов кинетические соотношения не существенны наоборот, для медленных реакций и таких, продукты которых гораздо устойчивее исходных веществ (например, при горении), не играют ощутимой роли равновесные соотношения. [c.4]

И. Александров выдвигает гипотезу о механизме массопередачи, в соответствии с которой термические эффекты при ректификации не увеличивают общую эффективность массопередачи, а уменьшают ее, особенно в области низких и высоких концентраций. Предполагается пузырьковый механизм кипения жидкости. Пузырьки пара, образующиеся при кипении, имеют весьма малые размеры и период роста. Перемещаются они только к поверхности раздела фаз за счет разницы давлений внутри пузырька и в паре, тем самым блокируя поверхность раздела и затрудняя переход из одной фазы в другую. [c.139]

Правильный выбор определяющих факторов позволяет достичь необходимой точности при расчетах площади поверхности теплообмена в аппаратах без излишнего усложнения расчетных зависимостей. К сожалению, состояние теории часто не позволяет надежно предсказывать характеристики процесса теплообмена при кипении в разнообразных условиях эксплуатации теплообменных аппаратов. Поэтому, несмотря на большой объем выполненных к настоящему времени исследований, окончательные решения при проектировании аппаратов, в которых осуществляется процесс кипения, в ряде случаев могут быть приняты только на основе специально поставленного эксперимента. Этим же объясняется и преимущественно экспериментальный характер работ, посвященных исследованиям теплообмена при кипении, а также тот факт, что большинство расчетных формул, используемых на практике, представляют собой более или менее удачные интерполяционные зависимости, полученные на основе экспериментальных данных. Тем не менее, особенно в последние годы, появилось много работ, посвященных изучению механизма отдельных процессов, сопровождающих кипение (образование и рост паровых пузырьков, частота их отрыва, движение в жидкости и т. п.). Интерес исследователей к изучению этих элементарных процессов оправдан. Знание закономерностей развития элементарных актов при кипении дает основу для построения математических моделей кипения гораздо более гибких и надежных, чем формальные эмпирические корреляции. Можно утверждать, что будущее инженерных расчетов— за методами, имеющими прочную теоретическую основу, базирующуюся [c.210]

Это подтверждается при сопоставлении расчетных значений коэффициентов теплоотдачи с экспериментальными данными. Так, в работе [62] приведены зависимости Ир/оро = / (Р/Ро) Для фреона-12, полученные с помощью формул разных авторов и показанные на рис. 7.5. Из рис. 7.5 следует, что критериальные зависимости (7.29), (7.35), (7.36), полученные при использовании различных представлений о механизме теплоотдачи при кипении, имеют значительные расхождения с экспериментальными данными для кипения фреона-12. Это наглядно свидетельствует об ограниченных возможностях указанных зависимостей и оправдывает использование специальных интерполяционных формул для оценки интенсивности теплообмена при кипении (7.37) и (7.38), полученных при обработке экспериментальных данных для воды, азота, кислорода, угле-, водородных жидкостей и других приведенных в табл. 7.2 и 7.3. [c.229]

Отметим, что противопоставление коэффициентов теплоотдачи при вынужденной конвекции в потоке жидкости и при кипении не означает, что в последнем случае перенос тепла отличается по механизму от переноса конвекцией. Дело в том, что изменяется структура конвективных токов вблизи поверхности теплообмена, хотя конвективная природа переноса сохраняется. Образующийся при этом пристенный слон жидкости пронизан конвективными тока- > ми, формирующимися вследствие образования, роста и отрыва паровых пузырьков. В этом смысле и используется термин теплоотдачи при кипении. [c.243]

Менее подробно исследовано гидрирование азот- и кислородсодержащих соединений. Известно, что индол значительно быстрее подвергается гидрогенолизу, чем хинолин [50]. Механизм реакции гидрирования индола оказался очень сложным, и среди продуктов были найдены хинолины и алкилиндолы [50, 51]. Скорость гидрирования азотсодержащих соединений возрастает с повышением температуры кипения фракции. [c.47]

Снижение перегрева до 10 раз получено в результате различной обработки или покрытия поверхностей. Следует отметить, что механизм парообразования на этих поверхностях отличается от кипения на обычных впадинах. Здесь жидкость течет внутрь слоя, где происходит испарение тонкой пленки на большой площади поверхности затем пар уносится пузырьками [17, 18]. На рис.З приведены типичные данные. Однако следует подчеркнуть, что характеристики кипения сильно зависят от геометрии поверхности и условий в жидкости и что измерения при очень низких разностях температуры очень ненадежны. [c.424]

Пузырьковое кипение на одиночной трубе. Механизм пузырькового кипения оказывает значительное влияние [c.76]

В [17] приведено описание механизма передачи теплоты конвекций и пузырьковым кипением и представлены корреляционные соотношения, которые широко применяются. Более подробно этот метод изложен в 2.7.3, т. 1. Аналогичный метод, успешно использовавшийся в течение многих лет для расчета промышленных аппаратов, представлен в [9[. [c.79]

По мере продвижения вверх через слой жидкости пузырек пара значительно увеличивается в объеме. Это свидетельствует о том, что пузырек пара при движении через слой жидкости получает от нее дополнительное количество пара и тепла. Обычно объем пузырька при движении вверх увеличивается в несколько десятков раз, а значит основное количество тепла воспринимается пузырьком не от поверхности нагрева, а от жидкости.. Таким образом, из рассмотрения механизма парообразования при кипении жидкостей следует, что в этом случае теплоотдачи тепло передается от поверхности нагрева к жидкости, а от жидкости к пузырькам пара, а затем вместе с ними переносится в паровую фазу. [c.145]

Помимо рассмотренных типов связи, особо выделяют металлическую связь, которая проявляется при взаимодействии атомов элементов, имеющих избыток свободных валентных орбиталей по отношению к числу валентных электронов. При сближении таких атомов, например в результате конденсации пара, электроны приобретают способность свободно перемеш,аться между ядрами в пространстве именно благодаря относительно высокой концентрации свободных орбиталей. В результате этого в решетке металлов возникают свободные электроны (электронный газ), которые непрерывно перемещаются между положительными ионами, электростатически их притягивают и обеспечивают стабильность решетки металлов. Таков механизм образования металлической связи у непереходных металлов. У переходных металлов механизм ее образования несколько усложняется часть валентных электронов оказывается локализованной, осуществляя направленные ковалентные связи между соседними атомами. Поскольку ковалентная связь более прочная, чем металлическая, у переходных металлов температуры плавления и кипения выше, чем у щелочных и щелочноземельных металлов, а также у переходных металлов с электронными оболочками, близкими к завершению. Это наглядно видно при сопоставлении температур плавления и кипения металлов 6-го периода (табл. 10). [c.37]

На основе механизма кипения жидкости можно объяснить некоторые закономерности конвекции тепла. Основным параметром процесса является разность температуры Д/ между греющей стенкой /ст и температурой пара /п- [c.330]

Теплоотдача при кипении часто встречается в химической технологии (в выпарных, ректификационных, холодильных установках и др.). Этот процесс отличается сложным механизмом. [c.291]

Наконец, процесс полимеризации олефинов (в рас( матриваемых условиях) без сопутствующей ему деполимеризации или д( струкции также мало пригоден для объяснения механизма снижения содержания олефинов после очистки. Если бы в составе олефинов находились только амилены, а полимеризация прекращалась после образования димеров, то и тогда димеры не вошли в состав фракции с концом кипения 142—143 °С. По этим же сообра-5кениям можно исключить из рассмотрения и процесс алкилирования парафинов олефинами, тем более что протекание такого нроцесса в присутствии алюмосиликатных катализаторов еще не доказано. [c.108]

При увеличении массовой доли пара в потоке, движущемся в обогреваемом канале, могут быть достигнуты условия, когда пузырьковое кипение будет оказывать все меньщее влияние на коэффициент теплоотдачи по сравнению с влиянием конвекции в двухфазном потоке. При этом меняется механизм парообразования в потоке, а следовательно, и механизм теплопередачи. Если на участке кипения пар образовывался в виде пузырьков, то на участке конвективной теплоотдачи двухфазного потока происходит преимущественное испарение жидкости с имеющейся в потоке границы раздела фаз. Визуальные и кинематографические исследования позволили установить наличие участка, на котором пузырьковое кипение подавляется и может быть подавлено полностью. Этот режим теплоотдачи иногда называют испарением при вынужденной конвекции [105]. Важно подчеркнуть, что теплоотдача на этом участке полностью определяется конвективными токами, формирующимися при движении двухфазного потока. [c.244]

Аммиак NH3 имеет молекулярную массу, равную 17, плотность его в 0,6 раза меньше плотности воздуха при одинаковой температуре. Это, однако, не означает, что в случае потери герметичности резервуара, содержащего сжиженный аммиак, формирующееся облако будет обязательно легче воздуха. В таких условиях в некоторых случаях отмечалось образование облаков воздушно-аммичной смеси тяжелее окружающего воздуха. Можно показать, что при смешении паров аммиака, находящегося при температуре -33 °С (т. кип. аммиака при атмосферном давлении), с окружающим воздухом, имеющим температуру, скажем, 20 °С, при любом соотношении смешиваемых компонентов образующаяся смесь всегда будет легче воздуха. Для объяснения более высоких значений плотности образующейся смеси следует допустить возможность адиабатического насыщения воздуха путем либо испарения капель жидкого аммиака, захваченных в воздухе, либо охлаждения разлития жидкого аммиака ветром ниже -33 °С. В работах [Ball,1970 Shaw,1978] утверждается, что последний механизм неправомерен и такая ситуация невозможна, так как за счет теплопроводности окружающего воздуха температура разлития жидкого аммиака всегда будет близка к температуре кипения аммиака при атмосферном давлении. Однако полностью отбрасывать возможность такой ситуации на стадии мгновенного испарения не стоит. В частности, Беверидж [Beveridge,1981] в своей работе так и не приходит к определенному заключению по этому вопросу. [c.383]

При постоянном подводе теплоты температура стенки в сухой области значительно выше, чем в области ниже точки высыхания. Прн дальнейшем повышении теплового потока точка высыхания распространяется (перемещается) вниз по потоку (линия 11). В большинстве экспериментов но изучению кризиса теплоотдачи опыт прерывался, как только появлялось первое отклонение температуры на конце канала. Если тепловой ноток достаточно высок, повышение температуры при кризисе теплоотдачи может привести к расплавлению стенок канала, воз.можное местоположение этой кривой показано линией VI/ на рис. 10. Ситуация, показанная в позициях Я—С/, физически невозможна вследствие расплавления стенок трубы, и, чтобы измерить критический тепловой поток при таких тепловых нагрузках и условиях на входе, необходимо использовать более короткие трубы. Отметим, что линия 22 пересекает линии постоянного термодинамического паросо-держания, и режим течения, в котором происходит кризис теплоотдачи, изменяется от кольцевого до области кипения с недогревом. В этой области механизм кризиса кипения [c.187]

Механизм переноса теплоты в условиях, когда критический тепловой поток (соответствующий DNВ или высыханию пленки) превышен, зависит от того, что являлос1> начальным условием — процесс кипения (образование пузырей в области с недогревом или в области малого массового паросодержання) или процесс испарения (испарение на границе раздела жидкая пленка — паровое ядро на участке с высоким массовым паросодержанием). В последнем случае возникает область с недостатком жидкости, в первом — результирующим механизмом является пленочное кипение (рис. 3 и 4). [c.380]

Терминология. Существуют значительные расхождения в терминологии для кризиса. Наиболее известным названием является пережог, но это означает разрушение поверхиости нагрена. Названия переход от пузырькового кипения к пленочному , и высыхание пленкн одинаково неудовлетворительны для общего описания явления, хотя они правильно отражают отдельные механизмы. Поэтому термин кризис выбран для обозначения состояния системы, в котором происходит характерное снижение коэффициента теплоотдачи, и термин критический тепловой поток СНГ)) — для локального теплового гютока, при котором это состояние впервые возникает. Главная трудность в использовании выбранной терминологии состоит в том, что она основывается на подходе к кризису при увеличении теплового потока, тогда как в действительности к кризису в данной системе можно приблизиться также путем изменения одного из независимых параметров давления, температуры (или массового паросодержання) на входе, массовой скорости. [c.387]

Механизм кризиса. В настоящее время механизм воз-ник1ювепия кризиса полностью не ясен, несмотря на очень больщое число проведенных исследований. Относительно мало известно и о механизме процесса, соответствующего переходу от пузырькового кипения к пленочному, значительно больше информации имеется о механизме высыхания пленки в области высоких паросодержаний. [c.394]

Следует отметить (см. рис. 3 и 4), что подобное условие может возникнуть как в недогретой, так и в насыщенной жидкости. Можно выделить четыре области и рассмотреть механизм переноса теплоты в каждой из них — области переходного кипения, пленочного кипения с недогревом, пленочного кипения насыщенной жидкости и кипения с недостатком жидкости (закризиспой теплоотдачи) — хотя отсутствуют хороню определяемые границы между ними. Область переходного кипения располагается на обратном склоне поверхности кипения (местами малозаметном) Fia рис. 3, тогда как другие области — пленочного кипения недогретой и насыщенной жидкости и кипения с недостатком жидкости (закризисной теплоотдачи) — на склоне по другую сторону впадины, соответствующей минимальному тепловому потоку. [c.398]

Е. Критический тепловой поток при кипении в условиях вынужденной конвекции. Кризис для бинарных и многокомпонентных смесей при кипении в условиях вынужденной конвекции лучше всего рассматривать отдельно с помощью механизмов перехода от пузырькового кипения к пленочному (ОМВ), который происходит в случае недогрева и низкого паросодержання, и высыхания пленки при высоких паросодержаниях (см. п. О, 2.7.3). [c.422]

При более высоких температурах легкие свободные радикалы или образовавшиеся в результате диспропорционирования легкие молекулы выделяются иэ смеси в виде паров. Поскольку температура коксования доходит до величин 480°С, то и конец кипения фракций коксования простирается до этой температуры. Соединения,переходящие в этих условиях в паровую фазу и затем кон енсщ>ующиеся в холодильнике - это цродукты распада,свободные радикалы и продукты перегонки. Среди продуктов распада имеются олефины,происховдение которых хорошо обосновано в литературе [ 14 . Однако данные ЯМР протонов указывают на наличие во флегае коксования только низкомолекулярных олефинов, что свидетельствует о механизме вторичного гемолитического распада с выходом атомарного водорода цри образо- [c.24]

Реакции гидрокрекинга очень сложны наряду с расщеплением и гидрированием протекают изомеризация, разрыв и нерегруппи-ровка циклов, алкилирование, гидродеалкилирование и др. Механизм гидрокрекинга сходен с механизмом каталитического крекинга, но усложнен реакциями гидрирования. Гидрокрекинг алканов низкой молекулярной массы при гидрировании нефтяных фракций нежелателен, так как приводит к образованию легких углеводородов, вплоть до метана. При переработке высококипящих фракций и нефтяных остатков гидрокрекинг алканов желателен, так как в результате образуются углеводороды, по температуре кипения соответствующие светлым нефтепродуктам. Такие реакции протекают под давлением и в присутствии окисных или сульфидных катализаторов. [c.210]

Конденсаторы относятся к важному и широко используемому типу теплообменников с уникальными характеристиками. Механизм теплоотдачи в конденсаторе можно пояснить на примере молекулы пара, ударяющейся о гюверх-ность жидкости, температура которой несколько ниже температуры кипения. Такая молекула пара теряет большую часть своей энергии, передавая ее молекуле жидкости, с которой она сталкивается, и уже, вероятно, не может покинуть поверхность жидкости, так как не располагает достаточной энергией. Если благодаря перемешиванию температура иоверхности жидкости будет некоторое время ниже температуры кипения, то можно получить чрезвычайно высокие тепловые потоки. Направляя струи пара в объем недогретой воды, можно получить плотность тепловых потоков, превышающую 3,154-10 вт1м . [c.67]

Представление о том, что точка кипения воды ири нормальном атмосферном давлении есть фиксированная известная величина,— одна из незыблемых технических истин. Однако многие знают, что если очень чистая вода помещена в тщательно вымытый стеклянный сосуд, то ее можно довести до температуры, на 28° С превышающей нормальную точку кипения, и признаков кипения не появится. Такое состояние, однако, неустойчиво, и если кипение начнется, то оно протекает настолько бурно, что похоже на взрыв. Это явление перегрева жидкости выше точки кипения относили обычно к разряду лабораторных курьезов. Однако в последние годы было установлено, что взрывное кипение может происходить и в технологическом оборудовании, и в тех случаях, когда принимаются специальные меры. 1ля поддержания высокой чисто1ы жидкости и когда поверхности нагрева гладки. Поскольку эта проблема не получила еще достаточного освещения, а явление позволяет глубже понять механизм передачи тепла при кипении, го оно заслуживает более детального описания. [c.91]

Каковы же задачи катализаторов крекинга, если формулировать их, исходя из современных представлений о механизме протекающих реакций В самом общем виде картина следующая. Катализатор отбирает из сырья и сорбирует на себе прежде всего те молекулы, которые способны достаточно легко дегидрироваться, то есть отдавать водород. Образующиеся при этом непредельные углеводороды, обладая повышенной адсорбционной способностью, вступают в связь с активными центрами катализатора. По мере роста непредельности (ненасыщенности связей) происходит полимеризация углеводородов, появляются смолы — предшественницы кокса, а затем и сам кокс. Высвобождающийся водород принимает активное участие в других реакциях, в частности гидрокрекинга, изомеризации и др., в результате чего продукт крекинга обогащается углеводородами не просто легкими, но и высококачественными — изоалканами, аренами, алкиларе-нами с температурами кипения 80—195° С. Это и есть широкая бензиновая фракция, ради которой ведут каталитический крекинг тяжелого сырья. Конечно, образуются и более высококипящие углеводороды фракции дизельного топлива, относящиеся к светлым нефтепродуктам. [c.82]